离子液体微乳液合成纳米AgCl及AgCl/poly(MMA-co-St)杂化膜性能调控

在以离子液体氯化-1-十二烷基甲基咪唑(C₁₂mimCl)为表面活性剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)与苯乙烯(St)混合物为油相介质的反相微乳液中合成AgCl纳米粒子,进而采用微乳液原位聚合法制备AgCl/poly(MMA-co-St)杂化膜。通过紫外可见光谱和透射电镜分析了微乳液组成(油相介质组成和增容水量ω)对纳米AgCl粒子形貌的影响。结合扫描电镜和苯、环已烷的溶胀实验探讨了微乳液组成对杂化膜性能的调控作用。结果发现,微乳液油相介质中St/MMA体积比增大有利于在微乳液和杂化膜中获得更多纳米AgCl粒子,增加了杂化膜的苯平衡溶胀吸附量(A_∞,b)与苯/环已烷的平衡溶胀吸附选择性(α_s,b/c)。在St/MMA体积比为1：3时杂化膜的A_∞,b和α_s,b/c分别达到330mg·g^-1和19.21;但过多苯乙烯加入油相介质,其苯环中π键会破坏水核中AgCl粒子的稳定性而引起粒子团聚,从而降低了杂化膜的A_∞,b和α_s,b/c。反相微乳液中合成的纳米AgCl粒子量随ω增大而增多、粒径增大,杂化膜的A_∞,b和α_s,b/c随ω的增加而增大。但过高的ω导致微乳液中出现AgCl大粒子,从而引起杂化膜的A_∞,b和α_s,b/c下降。     

反相微乳液中AgCl纳米粒子的可控合成与AgCl/GMA-MMA-AMPS共聚物有机-无机杂化膜的研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为表面活性剂,在甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合物为油相的反相微乳液体系中合成了AgCl纳米粒子,然后通过微乳液聚合制备了AgCl/GMA-MMA-AMPS共聚物有机-无机杂化膜,并用于苯/环己烷混合物的渗透气化分离.利用紫外-可见光谱及透射电子显...     

F127反相微乳液的组成对AgCl纳米粒子形成及AgCl/F127-PMMA杂化膜结构和性能的影响

以F127为表面活性剂构成的反相微乳液制备AgCl纳米粒子和AgCl/F127-PMMA杂化膜,通过紫外可见光谱(UV-visible)、透射电镜(TEM)研究了微乳液的增容水量(ω)和盐浓度(Csalt)对AgCl粒子形成与形貌的影响;结合表面ζ电位测定、扫描电镜(SEM)分析和溶胀实验等考察了AgCl/F127-PMMA杂化膜的结构和性能。研究结果表明,低ω下盐浓度增加,胶束中AgCl反应速率增大,导致大量小粒径AgCl粒子的形成;高ω下盐浓度增加,将加快AgCl粒子的生长,从而导致胶束中的AgCl粒子粒径增大;各种ω下盐浓度的增加,都会引起胶束中单质Ag的形成。杂化膜的SEM分析显示,AgCl粒子粒径越小,在杂化膜中的分散性越好,膜表面的ζ电位也越高,膜在苯中的溶胀性能也越高;单质Ag的出现和AgCl粒子数目的增多,杂化膜中将显现明显的粒子团聚现象,这极大地影响了杂化膜在苯中的溶胀性能;而杂化膜在环己烷中的溶胀性能较低,且随ω和盐浓度的变化极小。     

F127反相微乳液中纳米AgCl粒子的可控合成和AgCl/F127-PMMA有机/无机杂化膜的研究

在大分子F127为表面活性剂的反相微乳液体系中,合成AgCl纳米粒子。然后通过聚合制备AgCl/F127-PMMA有机/无机杂化膜,用于苯/环己烷混合物的渗透汽化分离。利用电导率仪、紫外可见光谱及透射电镜研究微乳液的增溶水量(ω)对微乳液结构、胶束中AgCl粒子的生成和形貌的影响。结果表明:合成的AgCl粒子粒径小于10 nm;增加微乳液的ω,生成的AgCl粒子变大。聚合后制备的AgCl/F127-PMMA有机/无机杂化膜中,AgCl粒子能保持较好的分散性。50wt%苯/环己烷混合物的渗透汽化结果表明,在合适的ω下,所制备的AgCl/F127-PMMA有机/无机杂化膜能克服常规高分子膜的trade-off现象,表现出较好的分离性能。     

功能化离子液体中Ag纳米微粒的制备及摩擦学性能研究

合成了1-甲基-3-羟乙基咪唑四氟硼酸盐离子液体([C₂OHmim]BF₄)，用红外光谱表征了其结构。以所合成的离子液体作为还原剂、稳定剂与反应介质制备了Ag纳米微粒，用XRD和TEM对微粒的结构和形貌进行了表征。在四球摩擦磨损实验机上研究了[C₂OHmim]BF₄离子液体及掺入Ag纳米微粒后的离子液体的摩擦学性能。掺入银纳米微粒后，离子液体在高载荷下的润滑性有了大幅的改善。用SEM和XPS分别对磨痕表面的形貌和元素组成、化学状态进行了分析，结果表明：在低、高载荷分别起润滑作用的是有机膜和金属-有机复合膜。     

SPES/SiO_2杂化纳米纤维复合质子交换膜的制备与性能

提出了一种利用杂化纳米纤维来制备高性能质子交换膜的方法,首先采用溶液喷射纺丝技术纺制了SPES/Si O2杂化纳米纤维,再通过溶液浸渍法制备了SPES/Si O2/Nafion复合质子交换膜,并研究了其热稳定性、吸水性能、溶胀性能、质子传导性能以及甲醇渗透性能等.结果表明,杂化纳米纤维的引入明显改善了Nafion膜的热性能、尺寸稳定性,并大大提高了其质子传导性能.TG数据表明复合膜的热稳定性相比于Nafion膜得到了极大改善.复合膜溶胀率均比Nafion膜的小,SPES/Si O2/Nafion-5,SPES/Si O2/Nafion-15和SPES/Si O2/Nafion-25在80℃溶胀率仅为14.9%,15.84%和17.2%,但是复合膜的溶胀率随着Si O2含量的增加而增大.复合膜电导率随Si O2含量的增加呈先增大后减小的规律,Si O2含量为15%的复合膜在80℃、100%湿度条件下,质子导电率可达到0.154 S/cm.其阻醇性能也得到了极大改善,Si O2含量为25%的复合膜相比于Nafion膜其甲醇渗透率降低了55.3%.因此SPES/Si O2杂化纳米纤维复合质子交换膜可以作为一种新型质子交换膜应用于燃料电池中.     

Poly(St-co-DMC)/SiO_2杂化及空心杂化纳米粒子的合成及表征

采用无皂乳液聚合法合成了聚(苯乙烯-co-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)(poly(St-co-DMC))纳米粒子,平均粒径约为100 nm.以此纳米粒子为模板,在接近室温及p H为中性的温和条件下,以四甲氧基硅烷(TMOS)为硅源,合成了poly(St-co-DMC)/Si O2杂化纳米粒子,TEM结果显示该纳米粒子具有明显的核壳结构,Si O2主要沉积在壳层.进一步通过四氢呋喃溶解制备得到具有空心结构的纳米粒子,这种空心结构纳米粒子的FTIR图谱中既有Si O2的信号,也有poly(St-co-DMC)的信号,说明空心纳米粒子的壳层不完全是Si O2,对空心纳米粒子的TGA结果分析计算得到Si O2的含量仅为69.7%,说明纳米粒子的壳层为杂化壳层,并且,这种壳层的厚度随着反应温度的升高、反应时间的延长、TMOS用量的增加及聚合物模板中DMC含量的增加而增大.     

绿色合成法制备聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料及其荧光性能初探

采用无毒、无害的绿色方法合成聚氨酯,通过原位复合法制备出一种新型的聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料。利用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、差示扫描量热分析方法(DSC)分别对聚氨酯/纳米二氧化钛杂化前后的结构进行表征。通过循环伏安法检测表明此杂化复合材料有良好的电化学稳定性及可逆性。采用荧光技术对聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料的性能进行研究。试验结果表明:当纳米二氧化钛与聚氨酯的质量比为100:7,超声时间为5 min时,得到的聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料的性能最好。     

基于聚乙烯醇离子液体负载HRP修饰石墨烯/纳米金复合膜的过氧化氢生物传感器

以石墨烯/纳米金修饰玻碳电极为基底, 用聚乙烯醇与离子液体复合物将辣根过氧化物酶固定于电极表面, 制备了过氧化氢生物传感器. 结果表明, 在0.1 mol/L HAc-NaAc+0.1mol/L KCl(pH=6.5)中, H₂O₂的氧化峰电流与其浓度在9.55×10^-6~6.01×10^-3 mol/L间呈良好线性关系, 检出限(3S/N)为3.3×10^-7 mol/L. 用标准加入法做回收实验, 回收率在93.4%~100.5%之间. 该传感器对H₂O₂具有较高的灵敏度和较低的检测限, 稳定性和重现性良好, 使用寿命较长, 且制作成本低, 可多次重复使用.     

聚苯乙烯/银纳米粒子复合微球的合成及催化性能

首先通过乳液聚合和浓硫酸酸化制备表面富含磺酸根的磺化聚苯乙烯(PS)微球(直径532 nm),再用其静电吸附[Ag(NH_3)_2]~+离子,最后采用聚乙烯吡咯烷酮还原表面吸附的[Ag(NH_3)_2]~+离子,得到了负载银纳米粒子的PS/AgNPs复合微球.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见光谱、红外光谱和X射线衍射表征了PS/AgNPs复合微球,并考察了其对甲基蓝(MB)的催化性能.结果表明,Ag纳米粒子高度分散在磺化PS微球表面;该PS/AgNPs复合微球对催化转化MB有较高的催化活性,并可多次重复利用.本研究在催化降解有机污染物方面有一定的实用价值.     

ZrO2 Nanoparticles Synthesized using Ionic Liquid Microemulsion

The water‐in‐ionic liquid (W/IL) microemulsion has been used to prepare the tetragonal ZrO₂ nanoparticles. A number of anomalous spherical dispersed particles have been obtained. However, the ZrO₂ nanoparticles synthesized using traditional water‐in‐xylene (W/O) microemulsion show an obvious fusion trace, indicating that the congregation takes place when the precursor was calcined. High thermostable ionic liquid may act as a protector to prevent the congregation of product. The samples are further characterized by XRD, SEM, TEM, and UV‐Vis spectroscopy. The results suggest that the obtained product has high degree of crystallinity and a narrow size distribution (15–40 nm). The XRD pattern has indicated a typical tetragonal crystal structure of ZrO₂. Moreover, the UV‐Vis absorption of the samples also shows the otential advantage in an application of screening ultraviolet radiation.     

Preparation and Characterization of Nano-TiO2/poly (methyl methacrylate) Hybrid Latex by Reverse Microemulsion Method and In-Situ Polymerization

The organic nano-TiO₂ was synthesized in reverse (W/O) microemulsion, using tetrabutyl titanate (TBOT) as precursor and γ-methacryloxypropyl trimethoxy silane (KH-570) as modifier. After phase inversion from W/O microemulsion to oil-in-water (O/W) emulsion, nano-TiO₂/poly(methyl methacrylate) hybrid latex was prepared via in-situ polymerization based on the O/W emulsion containing organic nano-TiO₂. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) indicated that KH-570 was successfully grafted onto the surface of TiO₂ particles. Transmission electron microscopy (TEM) and dynamic light scattering (DLS) demonstrated that the average diameter of nano-TiO₂ was about 10 nm and the hybrid latex had obvious core-shell structure with particle size of 155 nm. The TBOT content and the mass ratio of KH-570 to TOBT have important effect on the polymerization stability and storage stability of the hybrid latex. When the TBOT content was 5% and the mass ratio of KH-570 to TOBT was 0.6, the coagulation rate (C_r) was 3.0% and the zeta potential reached 36.1 mV. The possible formation mechanism of the hybrid latex was also proposed.     

离子液体中二氧化硅纳米微粒的制备及其摩擦学性能

以 1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐离子液体为溶剂, 合成了二氧化硅纳米颗粒, 并以含有二氧化硅纳米颗粒的离子液体作为基础油,对其摩擦学性能进行研究; 用透射电子显微镜对二氧化硅的形貌进行分析, 用扫描电子显微镜对钢球磨斑表面的形貌进行了分析. 结果表明, 添加二氧化硅纳米颗粒的离子液体具有较好的润滑性能.     

Facile Synthesis of Benzotriazole Derivatives Using Nanoparticles of Organosilane-Based Nitrite Ionic Liquid Immobilized on Silica and Two Room-Temperature Nitrite Ionic Liquids

Nanoparticles of organosilane-based nitrite ionic liquid immobilized on silica, 1-butyl-3-methylimidazolium nitrite, and 1-(3-trimethoxysilylpropyl)-3-methylimidazolium nitrite were used as effective reagents for the preparation of benzotriazole derivatives from 1,2-diaminobenzenes at room temperature under mild solvent-free conditions. These ionic liquids play as nitrosonium sources in this procedure.1,2-Diaminobenzene derivatives have been treated with ionic liquids to give the related diaminobenzenes in very good to excellent yields in short reaction times.

Supplementary materials are available for this article. Go to the publisher's online edition of Synthetic Communications® for the full experimental and spectral details.     

水热条件下金红石纳米晶在离子液体[C12mim]Cl中的制备

在室温离子液体1-十二烷基-3-甲基氯化咪唑([C12mim]Cl)中,通过水热法制备了具有单晶结构的金红石纳米材料。采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对样品进行了表征,结果显示所得样品为纯金红石相,形貌呈棒状。扫描电镜和透射电镜图样显示金红石纳米棒的直径约为15 nm,长度在10～100 nm之间。高分辨投射电镜图样显示金红石纳米棒为单晶结构,并沿c轴方向生长。实验结果表明离子液体[C12mim]Cl中的Cl-有利于金红石相生成,[C12mim]+起到了模板剂的作用并提高了金红石纳米棒的结晶度。